摘要：随着我国煤矿业的快速发展，井下煤矿安全事故频发，面对越来越高的安全事故，井下作业人员越来越重视井下的安全作业，尤其是井下供电系统的安全保护问题，煤矿供电系统在运行中可能会发生异常的工作状态，为保障安全可靠用电，供电系统要安装继电保护装置，继电保护装置作为井下重要的系统设备，直接影响井下供电系统的安全和可靠，因此对继电保护装置提出快速可靠和反应灵敏的有更高的要求，本文主要根据目前煤矿企业井下供电继电保护装置进行分析总结，对提高煤矿企业安全生产有重要意义。
关键词：煤矿；供电系统；继电保护
为保证安全可靠地供电,煤矿供电系统的主要电路都要安装继电保护设备。作者根据多年来参加供电管理和实际工作的体会,对煤矿供电系统继电保护进行了分析。
1 正确配备继电保护装置
继电保护应根据煤矿电力系统的接线和运行特点选择配备。对于南山煤矿高压6kV供电系统,只装设相间短路保护装置和单相接地高压漏电保护装置即可;对于井下低压供电系统也必须按规定装设继电保护。具体办法如下:
(1)根据简单、可靠的原则,对于地面变电所高压开关应具备:①过电流保护;②电流速断保护;③有选择性的检漏保护。
(2)对于320kVA及以下:变压器一次侧可采用熔断器作短路保护,二次侧装设自动空气开关进行短路保护,对于电力电容器,应装设电流速断保护,对电容器内部故障,则采用熔断器保护。
(3)对于井下变电所高压,应选用瞬时动作过流脱扣器作过电流保护,同时也应具备失压保护及高压选漏保护。对于井下变电所低压开关应装设过电流保护和检漏保护。
2 合理确定整定方案
继电保护整定方案的计算,包括系统短路电流和保护定值两部分,继电保护要达到有选择性、快速性、可靠性和灵敏性四个基本要求。为保证煤矿安全供电,正常情况下,变电所母线最好采用分段运行,这样可以使总进线盘电流减小,同时还减少了事故影响范围。应该注意的是:采取分段运行要考虑到其中任一回路出现故障时,另一回路必须能够带动全部负荷,每条回路应按变电所负荷电流进行继电保护整定。在计算各级保护整定值时,要注意上、下级保护的配合,绘制出时限特性曲线,在曲线要求时限和动作电流均达到配合条件才行。
3煤矿矿井供电系统继电保护的原理
继电器是电气工程自动化设备中的主要设备之一，是根据电压或电力信号的变化实现控制电路而达到自动控制保护的电力系统，继电通过接触器直接控制主电路；继电器的系统分为控制系统和被控制系统，也就是输入回路和输出回路，该系统的各自分组利用小电流实现对强大电流的控制，用一个小的电流控制一个较大的电流，相当于在自动化电气中安装自动开关，可以实现自动保护。继电器可输入变量的感应范围还可以进行自动化控制电流大小，继电器在实际应用过程中，借助感应系统作为执行系统控制主电路，通过对输入量的数据分析更好的控制主电路。继电器还可以根据温度、电压和电流等输入量对电路的通常程度进行控制，继电器的发展逐渐弥补了传统继电器的缺陷，被广泛应用于电气设备中。
矿井下接地保护、过电流保护和短路保护是供电系统的三大保护，井下的恶劣工作环境造成漏电的事故时有发生，井下的漏电保护装置因为漏电发生短路，此时短路保护装置成为漏电的保护装置，当电气设备失去短路保护，发生短路的线路与外壳相连容易发送漏电故障，漏电保护可以及时切断电源，如果电气设备漏电严重导致设备表面发生漏电情况，接地保护可以及时分散电流，防止事故的进一步扩大，三大保护之间相互牵制保障井下用电安全。煤矿恶劣的作业环境，瓦斯或粉尘爆炸对井下作业人员造成严重的威胁，做好电力系统的安全保障工作是供电系统的基础。煤矿井下电力系统通常电流容量较大，大部分处于超负荷运行状态，容易发生短路事故，在供电系统中安装继电保护装置可以有效监控过电流保护情况。当电力系统绝缘性能下降时不仅会发生漏电还容易导致电流设备的损害，若电力系统的绝缘性能下降，设备外壳出现连电现象，采用接地保护装置及时保护设备，防止事故范围的扩大，提高井下用电安全。
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4 煤矿矿井加强供电系统继电保护的措施
煤矿矿井中常见的故障为短路故障，单相接地短路在故障中占比最高，短路故障的发生不仅缩短了设备的使用寿命，甚至会发生严重的烧毁事故，不管哪种形式的短路事故都会给企业带来严重的后果，为有效防止事故的发生，要对整个供电系统及电气设备安装继电器保护装置，保障井下作业的安全有序进行。
4.1制定合理的方案，定期检查继电保护
继电保护方案的设计主要分为系统短路电流和保护定值，继电保护为保障煤矿安全用电，要达到有选择性、快速和可靠灵敏性特点的装置，正常情况下变电所母线采取分段运行，一定程度上可以减少总线的电流进入，也减少了事故影响的范围，分段运行的每条回路要按照变电所负荷的电流进行机电保护，各级电气之间上下级保护配合，在设定曲线时限和动作电流时要注意选择时限应避开最大设备的启动电流时间，为保障电流速断保护的可靠性，所取定值应小于计算值。对于新安设备的继电保护，要进行全面的检查，在运行状态的继电保护装置受负荷的影响也要定期进行检查，在采区变电所继电保护装置和井口通风的中央变电所要一年检查一次。
4.2重视供电系统的保护作用
供电系统中的继电保护装置可以监视电气设备，当设备发生异常情况时能及时发出异常警告，工作人员了解详情后可以采取相应措施解决，防止事故范围的扩大，可以在最短的时间内恢复正常工作；井下供电系统继电保护装置可以掌握供电系统的实时运行情况，当发生电力故障时，最大限度的保护整个供电系统安全，针对自动合闸和遥控进行远程控制，有效的实现矿井供电的自动化。
4.3加强煤矿供电系统继电保护的日常维护
煤矿的供电系统继电保护在定期检查的前提下还需要对继电保护做好日常管理，有效提高煤矿供电的安全性，加强井下继电保护管理工作，责任到人，定期开展专业技术人员的继电保护工作；做好继电保护的维护工作，定期进行全面的检修，在设备的安装和移动前做好继电保护的交接。
5日常管理常备不懈
将定期检验和日常管理结合起来,常备不懈,才能保证安全供电。继电保护的日常管理,主要抓好以下几项工作:
（1）划分继电保护管理权限,分级管理这里所说的管理是指继电保护的定值管理和定期检验。继电保护的日常维护由产权所属单位进行,各矿也可根据井型大小,技术人员多少,将继电保护分为矿区(队)两级管理或矿直接管理。
（2）配备继电保护管理人员矿务局应建立中心试验室,矿建立试验组。按继电保护管理权限,制订继电保护(兼职)技术人员及专责电工的岗位责任制,确保继电保护管理工作的落实。
（3）矿务局机电部门建立区域变电站及矿井地面变(配)电所总开关的继电保护台帐,加强继电保护技术资料的管理。
（4）搞好继电保护的维护采取两种制度。一种是定期检查制度,《煤矿安全规程》第456条规定“井下配电系统继电保护装置,每季应检查调整一次地面配电系统的继电保护也可参照这个要求执行。另一种是不定期的检查制度。即在设备安装移动检修时及事故后,同时要对继电保护进行检查。值班人员的日常巡视检查项目,也应包括继电保护。
结束语
电气工程自动化的广泛应用是我国经济发展水平的重要标志，电气自动化逐渐成为各行各业发展的基础，特别是继电器的广泛应用，更加体现人们生活中离不开自动化设备，特别是煤矿井下用电安全作业的高要求，需要有效的提高煤矿电力系统的安全可靠，科学合理的配置继电保护装置，是确保井下顺利作业的关键。
参考文献
[1]曹永军.煤矿6kV供电系统继电保护装置与管理[J].陕西煤炭,2004(03):45-46+53.
[2]李昆鹏.现代化煤矿供电系统整定计算软件的研发与应用[J].中国煤炭,2014(11):77-79.
论文作者:颜凡魁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：供电系统论文; 继电保护论文; 井下论文; 电流论文; 煤矿论文; 保护装置论文; 变电所论文; 《电力设备》2018年第2期论文;